Plataforma experimental para Comunicação Through-The-Earth (TTE)

Abstract

Os ambientes de uma mina subterrânea são hostis e estão sujeitos a efeitos climáticos como tremores e inundações, tornando-se propícios para desastres. Além disso, os sistemas de comunicações comumente utilizados nesses locais não são resistentes a esses acontecimentos. A comunicação através da terra (TTE) mostrou-se adequada para comunicações de emergência porque seu sinal pode penetrar na rocha e não requer cabeamento entre a superfície e o subsolo. Esse sistema de comunicação é baseado em indução magnética e utiliza baixas frequências para transmissão. Para a viabilidade da comunicação é necessário entender todos os processos que estão envolvidos nela. Para isso buscou-se caracterizar as antenas projetadas, assim como os campos teóricos e medidos e o fator de atenuação do solo. Posteriormente, com os resultados coletados, foi extraída a impedância do canal e sua devida função de transferência, para entender o melhor funcionamento dessa comunicação e poder otimizá-la. Este trabalho apresenta uma plataforma experimental de rádio definida por software para comunicação de curta distância Through-The-Earth (TTE). A metodologia para medição de parâmetros de canal e o desempenho de comunicação digital são apresentados, fornecendo dados para modelagem de canais e possibilitando encontrar os limites operacionais de funcionamento em tais ambientes TTE. Neste trabalho são apresentados o estado-da-arte dos sistemas de comunicação TTE; o desenvolvimento de uma plataforma experimental de enlace para o sistema de comunicação TTE; o design, fabricação e caracterização de antenas para tal sistema; a metodologia para caracterização do canal de propagação e resultados medidos para cenários de transmissão a curtas distâncias; curvas e análises do desempenho de transmissão digital em ambiente TTE; e um estudo dos efeitos do circuito de ressonância no transmissor e receptor do sistema.